JPH02192440A - Production of cement clinker - Google Patents

Production of cement clinker

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JPH02192440A
JPH02192440A JP1012268A JP1226889A JPH02192440A JP H02192440 A JPH02192440 A JP H02192440A JP 1012268 A JP1012268 A JP 1012268A JP 1226889 A JP1226889 A JP 1226889A JP H02192440 A JPH02192440 A JP H02192440A
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JP
Japan
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cement
raw material
slag
blast furnace
furnace slag
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Application number
JP1012268A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Akeki
明木 精治
Yasuhiko Satakuni
佐田国 康彦
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02192440A publication Critical patent/JPH02192440A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/14Cements containing slag
    • C04B7/147Metallurgical slag
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Abstract

PURPOSE:To obtain a cement clinker having low cost using a slag produced as a by-product as a main raw material while carrying out effective utilization of retaining heat of the slug by adding and blending a cement clinker raw material in state retaining temperature of the slag to a specific value or above with the slag produced as a by-product in high-temperature state in a metal refining process and burning and cooling the resultant blend. CONSTITUTION:A cement clinker raw material is added and blended in state retaining temperature of slag to >=600 deg.C with a slag produced as a by-product in high-temperature state in a metal refining process and the resultant blend is burned and then cooled. As the above-mentioned slag, blast furnace produced as a by-product in iron refining process is preferably used. A lime raw material, silica raw material or iron oxide raw material is preferably used as the cement clinker raw material in using the blast furnace.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の分野] 本発明は、セメント焼塊の製造方法に関する。[Detailed description of the invention] [Field of invention] The present invention relates to a method for manufacturing baked cement ingots.

さらに詳しくは、本発明は、金属の精錬工程で副生ずる
スラグを主原料とするセメント焼塊の製造方法に関する
More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing baked cement ingots whose main raw material is slag, which is a by-product of a metal refining process.

[発明の背景] 一般に、ポルトランドセメント製造用の焼塊(タリンカ
ー)は、石灰質原料、珪酸質原料、粘土質原料、および
酸化鉄原料を、ポルトランドセメントの成分としてCa
060〜66重量%、S i 02 20〜2 s重量
%、AiL2 o34〜9重量%、および、Fe203
2〜5重量%となるような範囲にて混合し、得られた混
合物を1450℃前後の温度にて焼成、冷却することに
より製造されている。上記の原料を上記の温度にて焼成
することにより、該原料は少なくともその一部が溶融状
態となり、含有される化学成分から、3CaO−Si0
2,2CaO−SiO2,3Ca O−A 1203 
、および、4CaO・、l!203  ・Fe2O,を
主とする結晶性のセメント鉱物(以下、単に「セメント
鉱物」と略記する)が生成する。
[Background of the Invention] Generally, a calcined ingot (talinker) for producing Portland cement is made of calcareous raw material, silicic raw material, clay raw material, and iron oxide raw material, and Ca as a component of Portland cement.
060-66% by weight, S i 02 20-2s weight%, AiL2 o34-9% by weight, and Fe203
It is produced by mixing in a range of 2 to 5% by weight, firing the resulting mixture at a temperature of around 1450°C, and cooling it. By firing the above raw material at the above temperature, at least a part of the raw material becomes a molten state, and from the chemical components contained, 3CaO-Si0
2,2CaO-SiO2,3CaO-A 1203
, and 4CaO・,l! A crystalline cement mineral (hereinafter simply abbreviated as "cement mineral") mainly consisting of 203 .Fe2O is generated.

ポルトランドセメントは、上述のセメント焼塊に、得ら
れるポルトランドセメントに対して3〜5重量%の範囲
にて石膏を混合し、粉砕することによって得られる。上
記石膏は、ポルトランドセメントと水とを混練した際の
凝固速度調節のために添加される。
Portland cement is obtained by mixing the above-mentioned baked cement ingot with gypsum in a range of 3 to 5% by weight based on the obtained Portland cement, and pulverizing the mixture. The above-mentioned gypsum is added to adjust the solidification rate when Portland cement and water are kneaded.

上述のポルトランドセメント製造用焼塊の原料の一部に
高炉スラグを利用することが知られている。高炉スラグ
は、製鉄の製銑工程にあける副生成物であり、高温の溶
融状態で銑鉄から分離される。上記高炉スラグは、上記
セメント鉱物の一部を構成することのできるCa0%S
iO2、およびAl、O,を主成分として含んでいる。
It is known that blast furnace slag is used as part of the raw material for the above-mentioned baked ingots for producing Portland cement. Blast furnace slag is a byproduct of the pig iron manufacturing process, and is separated from pig iron in a high-temperature molten state. The above-mentioned blast furnace slag contains Ca0%S, which can constitute a part of the above-mentioned cement mineral.
It contains iO2, Al, and O as main components.

ポルトランドセメント製造用焼塊の原料の一部に高炉ス
ラグを利用する用途(通常は副原料として少量使用され
る)にあっては、通常は上記高炉スラグを冷却床上で冷
却し粉砕して得られる徐冷スラグ、あるいは、水冷して
小粒子とした水砕スラグを用い、該スラグを必要に応じ
て他のセメント焼塊の原料に添加し、得られるポルトラ
ンドセメントの化学成分が航速のセメント鉱物が生成さ
れる範囲になるように成分を調整したのち、前述の通常
のセメント焼塊の製造方法と同様にして焼成、冷却して
セメント焼塊に加工される。上述のセメント焼塊の製造
法では、スラグは、成分調整のために添加され、他の原
料とともに、焼成により再溶融された状態にて結晶性の
前記セメント鉱物を生成する。上述の製造方法により、
高炉スラグに含有される前述の化学成分を有効に利用し
て、ポルトランドセメント製造用焼塊が得られる。
When blast furnace slag is used as part of the raw material for baked ingots for the manufacture of Portland cement (usually used in small amounts as an auxiliary raw material), it is usually obtained by cooling the blast furnace slag on a cooling bed and pulverizing it. Using slow-cooled slag or water-cooled granulated slag into small particles, the slag is added to other raw materials for cement ingots as necessary, and the chemical composition of the resulting Portland cement is made up of cement minerals with a cruising speed. After adjusting the ingredients so as to be within the range of production, the cement is processed into a baked cement ingot by firing and cooling in the same manner as the above-mentioned ordinary method for producing a baked cement ingot. In the above-described method for producing a baked cement ingot, slag is added to adjust the composition, and is remelted together with other raw materials by firing to produce the crystalline cement mineral. By the above manufacturing method,
By effectively utilizing the above-mentioned chemical components contained in blast furnace slag, a baked ingot for producing Portland cement can be obtained.

なお、高炉スラグは、水冷して水砕スラグとしさらに乾
燥粉砕して水砕スラグ粉として、高炉セメントなどの他
のセメントの組成分としても直接利用されることもある
Incidentally, blast furnace slag is water-cooled to form granulated slag, which is then dried and crushed to form granulated slag powder, which may also be used directly as a component of other cements such as blast furnace cement.

セメントは、土木建築などの分野において、大量に消費
される物質であり、原価を低く抑えることが望まれる。
Cement is a substance that is consumed in large quantities in fields such as civil engineering and construction, and it is desirable to keep the cost low.

セメント工業の分野においては、大量の原材料を低廉に
得ること、原料を焼成するために膨大な熱量を必要とす
るので熱を有効に利用して燃料費を低減させることなど
が、重要である。
In the field of cement industry, it is important to obtain large quantities of raw materials at low cost, and to reduce fuel costs by effectively utilizing heat, since a huge amount of heat is required to sinter the raw materials.

そこで、ポルトランドセメント製造用焼塊の製造におい
ては、金属の精錬工程で多量に副生ずる高炉スラグを主
原料として利用し、さらに該高炉スラグの有する熱を有
効に利用できる製造方法の開発が望まれる。
Therefore, in the production of baked ingots for the production of Portland cement, it is desired to develop a production method that uses blast furnace slag, which is produced in large amounts as a by-product in the metal refining process, as the main raw material and that can also effectively utilize the heat contained in the blast furnace slag. .

[発明の目的コ 本発明の目的は、金属の精錬工程で副生するスラグを主
原料として使用し、さらに該高炉スラグの有する熱を有
効に利用してポルトランドセメント製造用のセメント焼
塊を製造する改良された方法を提供することにある。
[Objective of the Invention] The object of the present invention is to use slag as a by-product in the metal refining process as the main raw material, and to effectively utilize the heat of the blast furnace slag to produce cement ingots for the production of Portland cement. The objective is to provide an improved method for

[発明の要旨] 本発明者は、前述のポルトランドセメント製造用焼塊の
原料の一部に高炉スラグを利用するところの従来公知の
製造方法では、高温の溶融状態にあるスラグを一旦冷却
して、他のセメント原料と混合したのち、再び高温で焼
成していることが、熱の有効利用の点で不利になるとの
点に着目し、その高温のスラグが保持する熱を有効利用
することを考え、本発明に到達した。
[Summary of the Invention] The present inventor has discovered that in the conventionally known production method in which blast furnace slag is used as a part of the raw material for the baked ingots for producing Portland cement, the slag in a high-temperature molten state is once cooled. , focused on the fact that slag is mixed with other cement raw materials and then fired again at a high temperature, which is disadvantageous in terms of effective use of heat. After thinking about it, I arrived at the present invention.

本発明は、金属の精錬工程で高温状態にて副生したスラ
グを該スラグの温度を600℃以上に維持した状態で、
セメント焼塊原料を添加、混合して、得られた混合物を
焼成したのち、冷却することを特徴とするセメント焼塊
の製造方法にある。
The present invention processes slag produced as a by-product in a high-temperature state during a metal refining process while maintaining the temperature of the slag at 600°C or higher.
The present invention provides a method for producing a baked cement ingot, which comprises adding raw materials for the baked cement ingot, mixing them, baking the resulting mixture, and then cooling the mixture.

次に本発明の好ましい態様を示す。Next, preferred embodiments of the present invention will be shown.

(1)上記スラグが製鉄の製鉄工程で副生する高炉スラ
グであること。
(1) The above-mentioned slag is blast furnace slag that is a by-product in the iron manufacturing process.

(2)上記スラグが予め脱硫されたスラグであること。(2) The slag is a slag that has been desulfurized in advance.

(3)上記スラグを高速流体で飛散させて粒状化し、粒
状体の状態にて上記セメント焼塊原料と混合すること。
(3) Sprinkling the slag with a high-speed fluid to granulate it, and mixing the slag in the form of granules with the cement sintered ingot raw material.

(4)上記セメント焼塊原料が石灰質原料、珪酸質原料
および酸化鉄原料であること。
(4) The cement baked ingot raw material is a calcareous raw material, a silicate raw material, and an iron oxide raw material.

(5)上記セメント焼塊原料が粉粒体であり、上記スラ
グと混合される前に、予熱された状態にあること。
(5) The cement sintered ingot raw material is in the form of powder and granules, and is in a preheated state before being mixed with the slag.

(6)上記焼成を900〜1700℃の温度範囲にて5
〜60分間行なうこと。
(6) The above firing is performed at a temperature range of 900 to 1700℃ for 5 minutes.
Do this for ~60 minutes.

(7)上記焼成をサスペンションプレヒーター付ロータ
リーキルンを用い、酸素分圧0.1〜100トールの気
流中にて行なうこと。
(7) The above-mentioned firing is carried out in an air flow with an oxygen partial pressure of 0.1 to 100 Torr using a rotary kiln equipped with a suspension preheater.

[発明の効果] 本発明の製造方法では、高温状態の高炉スラグを過度に
冷却させることなく、他のセメント焼塊原料の粉粒体と
混合して焼成を行なうので、セメント製造における熱の
有効利用を向上させることができる。さらに、本発明の
製造方法では、金属の精錬工程で多量に副生じ安価な高
炉スラグを最大限に利用できるため、セメント製造費用
を低減することができる。
[Effects of the Invention] In the manufacturing method of the present invention, blast furnace slag in a high temperature state is mixed with powder and granules of other cement sintered ingot raw materials and fired without excessively cooling the blast furnace slag, which improves the effectiveness of heat in cement manufacturing. Usage can be improved. Further, in the manufacturing method of the present invention, it is possible to make maximum use of cheap blast furnace slag, which is produced as a by-product in large amounts in the metal refining process, and therefore, cement manufacturing costs can be reduced.

また、硫黄成分(硫化物)を含む高炉スラグからは、こ
れを除去して焼成を容易にするとともに品質を向上する
ことができ、回収した硫黄酸化物は石膏に変えることに
よりセメント添加用原料とすることができる。
In addition, blast furnace slag containing sulfur components (sulfides) can be removed to facilitate firing and improve quality, and the recovered sulfur oxides can be converted into gypsum, which can be used as a raw material for cement addition. can do.

[発明の詳細な記述] 本発明のセメント焼塊の製造方法は、金属の精錬工程で
高温状態にて副生したスラグを該スラグの温度を600
℃以上、好ましくは、900℃〜1500℃に維持した
状態で、セメント焼塊原料を添加、混合して、得られた
混合物を焼成したのち、冷却することを特徴とする。
[Detailed Description of the Invention] The method for producing a cement baked ingot of the present invention is to reduce the temperature of the slag by-produced in a high-temperature state during a metal refining process to 600°C.
Cement sintered ingot raw materials are added and mixed while the temperature is maintained at .degree. C. or higher, preferably 900.degree. C. to 1500.degree. C., and the resulting mixture is fired, followed by cooling.

上記金属の精錬工程で副生ずるスラグは、セメント鉱物
を構成する化学成分を含有しているスラグであればよく
、製鉄の製銑工程、および、銅の精錬工程などで副生ず
るスラグ(銅からみなど)を用いることができるが、製
鉄の製銑工程で副生ずる高炉スラグが特に好ましい。上
記製銑工程では、高炉にて銑鉄を製造する際に、鉄鉱石
の媒溶剤として一般に石灰石が使用されている。高炉の
頂部から、鉄鉱石、コークス、および石灰石を投入し加
熱することにより、鉄を主とする還元されやすい物質が
銑鉄として、その他の還元されにくい物質がスラグとし
て得られる。上記高炉スラグは、Cab、5in2、お
よびAJ2203を主成分として含んでいるので、他の
セメント焼塊原料を添加して成分を調整することにより
、ポルトランドセメント製造用焼塊の原料として有利に
使用することができる。上記製銑工程において、スラグ
と銑鉄との分離は、スラグの比重が銑鉄よりも小さいこ
とを利用して、溶融状態で容易に行なうことができる。
The slag produced as a by-product in the metal refining process mentioned above may be any slag that contains chemical components that make up cement minerals. ) can be used, but blast furnace slag, which is produced as a by-product in the ironmaking process of iron manufacturing, is particularly preferred. In the above pig iron making process, limestone is generally used as a solvent for iron ore when producing pig iron in a blast furnace. By charging iron ore, coke, and limestone from the top of the blast furnace and heating them, materials that are easily reduced, mainly iron, are obtained as pig iron, and other materials that are difficult to be reduced are obtained as slag. Since the above blast furnace slag contains Cab, 5in2, and AJ2203 as main components, it can be advantageously used as a raw material for baked ingots for producing Portland cement by adding other cement baked ingot raw materials to adjust the ingredients. be able to. In the above pig iron making process, separation of slag and pig iron can be easily carried out in a molten state by taking advantage of the fact that the specific gravity of slag is lower than that of pig iron.

本発明の方法では、上述の製銑工程にて副生した高温の
溶融状態にある高炉スラグを過度に冷却することなく、
その温度を600℃以上に維持した状態で、セメント焼
塊原料を添加、混合することが必要である。
In the method of the present invention, the blast furnace slag, which is in a high-temperature molten state and is produced as a by-product in the above-mentioned ironmaking process, is not excessively cooled.
It is necessary to add and mix the cement baked ingot raw material while maintaining the temperature at 600° C. or higher.

上記高炉スラグは、銑鉄と分離したのち、大気との接触
による自然の放冷を除いては、水砕スラグあるいは徐冷
スラグ製造の際に採用されるような冷却のための処理を
特に行なうことなく、可能な限り高温状態を維持するこ
とが好ましい。上述の高温状態にて他のセメント焼塊原
料と混合することにより、溶融状態の高炉スラグが有し
ている熱エネルギーを無駄にすることなく、セメント焼
塊の焼成を有利に行なうことができる。
After separating the blast furnace slag from the pig iron, other than natural cooling due to contact with the atmosphere, the blast furnace slag shall be specially treated for cooling as employed in the production of granulated slag or slowly cooled slag. It is preferable to maintain the high temperature state as much as possible. By mixing it with other cement sintered ingot raw materials at the above-mentioned high temperature state, the cement sintered ingot can be fired advantageously without wasting the thermal energy of the molten blast furnace slag.

セメント焼成におけるセメント鉱物の生成反応は固相反
応であり、通常約600℃以上の温度範囲で生じる。し
たがって、高炉スラグが600℃未満の温度まで冷却さ
れた状態にて、他のセメント焼塊原料を添加、混合する
と、上記焼成の際に該冷却を補う熱エネルギーが必要と
なり、焼成用熱量が増加するので好ましくない。
The reaction for producing cement minerals in cement firing is a solid phase reaction, and usually occurs at a temperature range of about 600° C. or higher. Therefore, if other cement sintered ingot raw materials are added and mixed with the blast furnace slag cooled to a temperature below 600°C, thermal energy will be required to supplement the cooling during the above-mentioned sintering, and the amount of heat for sintering will increase. Therefore, it is not desirable.

高炉スラグに対する他のセメント焼塊原料の添加は、該
高炉スラグが液体の状態で行なってもよいが、粒状体の
状態で行なうことにより有利に混合することができるの
で、粒状体として添加することが好ましい。上記添加、
混合の操作は、上記高炉スラグを10〜1000m/秒
の範囲の速度を有する高速流体にて飛散させて粒状化し
、粒状体の状態とすることにより有利に行なうことがで
きる。高炉スラグを上記高速流体で飛散させる装置とし
ては、例えば従来公知の水砕スラグ吹製用の装置などを
使用することができる。
The addition of other cement baked ingot raw materials to the blast furnace slag may be carried out while the blast furnace slag is in a liquid state, but it is preferable to add the other cement ingot raw materials in the form of granules, since they can be mixed advantageously in the form of granules. is preferred. The above addition,
The mixing operation can be advantageously carried out by scattering the above-mentioned blast furnace slag with a high-speed fluid having a speed in the range of 10 to 1000 m/sec and granulating it into a granular state. As a device for scattering blast furnace slag with the above-mentioned high-speed fluid, for example, a conventionally known device for blowing granulated slag, etc. can be used.

上記高炉スラグは、上述の他のセメント焼塊原料と混合
する操作の前に脱硫されていることが好ましい。上記高
炉スラグは、前述のように、Cab、Sin、、および
Al1. O,を主成分として含むが、その他にも、硫
黄、リン、ヒ素などのセメント焼塊に残存すると好まし
くない微量成分を含んでいる。上記微量成分を含む高炉
スラグを使用してセメント焼塊を製造すると、後述の焼
成工程において、該微量成分に由来する化合物、特に硫
黄から生成する石膏などの化合物がキルン内に融着し、
操業が困難になることがある。
The above-mentioned blast furnace slag is preferably desulfurized before being mixed with the above-mentioned other cement sintered ingot raw materials. As mentioned above, the blast furnace slag contains Cab, Sin, and Al1. O, as a main component, but also contains trace components such as sulfur, phosphorus, and arsenic, which are undesirable if left in the cement ingot. When a cement baked ingot is manufactured using blast furnace slag containing the above trace components, compounds derived from the trace components, especially compounds such as gypsum produced from sulfur, are fused in the kiln during the firing process described below.
Operations may become difficult.

上記微量成分の除去は、従来公知の方法、たとえば、溶
融状態にある高炉スラグの容器底部から酸素含有気体な
どを流通させ、該気体に伴われて気化した微量成分を回
収剤または吸収剤と接触させることにより除去する方法
などを用いて行なうことができる。
The above-mentioned trace components can be removed by a conventionally known method, for example, by circulating an oxygen-containing gas from the bottom of a container containing molten blast furnace slag, and bringing the trace components vaporized along with the gas into contact with a recovery agent or an absorbent. This can be done by using a method of removing the particles by removing the particles.

高炉スラグに添加して成分の調整を行なう他のセメント
焼塊原料としては、石灰石、チョーク、泥灰岩などの石
灰質原料;チャート、軟珪石、珪砂、砂岩などの珪酸質
原料;粘土、頁岩、泥岩、粘板岩、ロームなどの粘土質
原料;および、鉄鉱石、鉄鯖鉱、銅からみなどの酸化鉄
原料を挙げることができる。上記セメント焼塊原料とし
てさらに蛍石を添加してもよい。蛍石は、上記セメント
焼塊原料の媒溶剤として作用して、3CaO・S i 
02の生成を促進し、焼成温度を低くする作用がある。
Other cement baked ingot raw materials that can be added to blast furnace slag to adjust the composition include calcareous raw materials such as limestone, chalk, and marl; silicic raw materials such as chert, soft silica stone, silica sand, and sandstone; clay, shale, Examples include clayey raw materials such as mudstone, slate, and loam; and iron oxide raw materials such as iron ore, iron mackerel, and copper. Fluorite may be further added as the cement sintered ingot raw material. Fluorite acts as a solvent for the cement sintered ingot raw material, and 3CaO・S i
It has the effect of promoting the formation of 02 and lowering the firing temperature.

上述の原料のうち、高炉スラグに添加する成分としては
、特に、石灰質原料、珪酸質原料および酸化鉄原料が好
ましい。これは、高炉スラグの成分に、石灰質、珪酸質
および酸化鉄が不足する傾向があるためである。高炉ス
ラグおよび上述の原料の配合割合は、目的とするセメン
トの特性に応じて任意に定めることができ、各原料の配
合量は、水硬率()1. M) 、珪酸率(S、M)、
鉄基(1,M)、および活動係数(A、I)などの成分
比率から、従来公知の方法により算出すればよい。
Among the above-mentioned raw materials, calcareous raw materials, silicic raw materials, and iron oxide raw materials are particularly preferred as components to be added to blast furnace slag. This is because blast furnace slag tends to lack calcareous, silicic, and iron oxide components. The blending ratio of blast furnace slag and the above-mentioned raw materials can be arbitrarily determined depending on the characteristics of the target cement, and the blending ratio of each raw material is determined by the hydraulic ratio () 1. M), silicic acid rate (S, M),
It may be calculated by a conventionally known method from the component ratios such as the iron base (1, M) and the activity coefficient (A, I).

上記セメント焼塊原料は、高炉スラグに添加される前に
、粉砕されていることが混合を有利におこなうために好
ましく、予熱されていることが熱の有効利用、ひいては
熱効率を高くすることから好ましい。上記予熱は、従来
公知のセメント焼塊製造方法と同様にして行なえばよく
、サスペンションプレヒーター付ロータリーキルン(S
Pキルン)を用い、そのプレヒータ一部で行なうことが
好ましく、上記キルンはさらにキルンとプレヒータ一部
との連結部分に仮焼炉を有するロータリーキルン(NS
Pキルン)であることが好ましい。上述の装置を使用す
ることにより、上記セメント焼塊原料は通常、800〜
900℃程度に予熱される。
It is preferable that the cement sintered ingot raw material is pulverized before being added to the blast furnace slag in order to perform mixing advantageously, and it is preferable that the cement sintered ingot raw material be preheated in order to effectively utilize heat and increase thermal efficiency. . The above preheating may be performed in the same manner as in the conventionally known method for manufacturing cement baked ingots, using a rotary kiln equipped with a suspension preheater (S
It is preferable to use a rotary kiln (NS P kiln) with a part of its preheater.The above kiln is preferably a rotary kiln (NS
P kiln) is preferred. By using the above-mentioned apparatus, the cement sintered ingot raw material is usually 800 to 800
It is preheated to about 900°C.

ついで、前記高炉スラグにセメント焼塊原料を添加し、
混合する。添加は、ロータリーキルンの入口部で行なう
ことが好ましい。
Then, adding a cement baked ingot raw material to the blast furnace slag,
Mix. The addition is preferably carried out at the inlet of the rotary kiln.

本発明のセメント焼塊の製造方法を、添付した図面の第
1図に示した装置(ロータリーキルン)およびその付属
装置を利用する態様としてさらに詳しく説明する。
The method for producing a baked cement ingot according to the present invention will be explained in more detail as an embodiment using the apparatus (rotary kiln) shown in FIG. 1 of the attached drawings and its attached apparatus.

高炉スラグは、第1図の吹製装置1により高速流体で飛
散され、粒状体の状態になって、混合槽2に吹きこまれ
る。また、他のセメント焼塊原料は、粉砕され、プレヒ
ータ一部3にて予熱されたのち、混合槽2にて粒状体の
状態の高炉スラグに添加され混合される。上記プレヒー
タ一部3は、四段に積層配置されたサイクロン4からな
り、セメント焼塊原料は、上段のサイクロンから順次下
段に下がりながら、ロータリーキルン5の余熱および仮
焼炉6から供給される熱により予熱される。
The blast furnace slag is blown away by high-speed fluid by the blowing device 1 shown in FIG. 1, and blown into the mixing tank 2 in the form of granules. Further, other cement baked ingot raw materials are pulverized and preheated in the preheater part 3, and then added to and mixed with the blast furnace slag in the form of granules in the mixing tank 2. The preheater part 3 consists of cyclones 4 stacked in four stages, and the cement sintered ingot raw material is gradually lowered from the upper cyclone to the lower stage by the residual heat of the rotary kiln 5 and the heat supplied from the calcining furnace 6. Preheated.

混合槽2にて混合された高炉スラグおよび他のセメント
焼塊原料は、チャージャー7によりロータリーキルン5
に供給され、焼成される。ロータリーキルン5は、バー
ナー8により供給される燃焼ガスにより加熱されている
。上記燃焼ガスは、通常その温度が1800〜2000
℃、酸素分圧が0.1〜100トールの範囲にある気流
である。上記焼成は、900−1700℃、好ましくは
1400〜1500℃の温度範囲にて、5〜60分間、
好ましくは10〜30分間行なう。焼成条件が、上記の
範囲から外れるときには、目的とするセメント鉱物が得
られなかったり、焼結が過度に進んで得られた焼塊を粉
砕しにくくなることがある。
The blast furnace slag and other cement baked ingot raw materials mixed in the mixing tank 2 are transferred to the rotary kiln 5 by the charger 7.
and fired. The rotary kiln 5 is heated by combustion gas supplied by a burner 8. The above combustion gas usually has a temperature of 1800 to 2000.
℃ and an oxygen partial pressure in the range of 0.1 to 100 torr. The above baking is performed at a temperature range of 900-1700°C, preferably 1400-1500°C for 5-60 minutes.
It is preferably carried out for 10 to 30 minutes. When the firing conditions are out of the above range, the desired cement mineral may not be obtained, or the sintering may proceed excessively, making it difficult to crush the resulting baked ingot.

上述の条件にて焼成を行なうことにより、高炉スラグお
よびセメント焼塊原料は、半溶融状態にて反応しセメン
ト鉱物を生成する。上記セメント鉱物は、ロータリーキ
ルン5から排出され、冷却装置9にて冷却されセメント
焼塊が得られる。上記冷却装置としては、たとえば、エ
アクエンチングクーラーなど従来公知の装置を使用する
ことができる。
By performing firing under the above-mentioned conditions, the blast furnace slag and the cement sintered ingot raw material react in a semi-molten state to produce cement minerals. The cement mineral is discharged from the rotary kiln 5 and cooled by a cooling device 9 to obtain a baked cement ingot. As the cooling device, for example, a conventionally known device such as an air quenching cooler can be used.

上述の製造方法によって得られたセメント焼塊は、さら
に石膏を添加して粉砕することにより、ポルトランドセ
メントを製造することができる。
Portland cement can be produced by further adding gypsum to the baked cement ingot obtained by the above production method and pulverizing it.

次に本発明の実施例を示す。Next, examples of the present invention will be shown.

[実施例1] 製鉄の製銑工程から分離された溶融状態の高炉スラグを
一旦鍋車に受け、該鍋車の底部から酸素分圧104〜t
o−’気圧の気体を高炉スラグ中に導入し、硫化物を酸
化して脱硫を行なった。上述の脱硫処理を行なった高炉
スラグは、CaO41,4重量%、Sin、34.6重
量%、およびA1□0.314.1重量%を含有してい
た。
[Example 1] Molten blast furnace slag separated from the ironmaking process of iron manufacturing is once received in a ladle car, and an oxygen partial pressure of 104 to t is applied from the bottom of the ladle car.
Gas at o-' atmospheric pressure was introduced into the blast furnace slag to oxidize sulfides and desulfurize them. The blast furnace slag subjected to the above desulfurization treatment contained 1.4% by weight of CaO4, 34.6% by weight of Sin, and 0.314.1% by weight of A1□.

なお、排ガス中に含まれるS02から、上記高炉スラグ
1トンについて43kgの石膏が回収された。
Note that 43 kg of gypsum was recovered from S02 contained in the exhaust gas for each ton of blast furnace slag.

上述の処理済高炉スラグと他のセメント焼塊原料とから
、第1図に示したロータリーキルンと付属装置を利用し
て下記の方法によりセメント焼塊を製造した。
Cement baked ingots were produced from the above-mentioned treated blast furnace slag and other raw materials for cement baked ingots by the following method using the rotary kiln and attached equipment shown in FIG.

まず、上記高炉スラグを鍋車から、ロータリーキルン入
口の混合槽2に付設された吹製装置1に投入し、300
m/秒の速度を有する水蒸気にて高炉スラグが粒状体の
状態になるようにして、混合槽2内に飛散させた。上記
高炉スラグの温度は、1200℃であった。同時に、ロ
ータリーキルン上部のプレヒータ一部3にて予熱された
セメント焼塊原料の粉末を混合槽2に供給し、高炉スラ
グの粒状体に添加、混合した。上記セメント焼塊原料と
して、高炉スラグlトンに対して、石灰石2.75トン
、珪石0.25トンおよび、鉄鉱石0.075トンを添
加した。
First, the above-mentioned blast furnace slag is charged from the pot truck to the blowing device 1 attached to the mixing tank 2 at the entrance of the rotary kiln.
The blast furnace slag was made into a granular state using steam having a velocity of m/sec, and was scattered into the mixing tank 2. The temperature of the blast furnace slag was 1200°C. At the same time, the cement sintered ingot raw material powder preheated in the preheater part 3 at the upper part of the rotary kiln was supplied to the mixing tank 2, and added to and mixed with the granulated blast furnace slag. As the above-mentioned cement baked ingot raw materials, 2.75 tons of limestone, 0.25 tons of silica stone, and 0.075 tons of iron ore were added to 1 ton of blast furnace slag.

次いで、上述の高炉スラグ、石灰石、珪石および鉄鉱石
の混合物をチャージャー7により、ロータリーキルン5
に供給し、焼成した。上記焼成は、バーナー8を用いて
重油を燃料として火焔を作り、燃焼ガスの酸素分圧が5
0トールの気流をロータリーキルン5に流通して、ロー
タリーキルン5内の原材料の温度分布がt ooo℃〜
1500℃になるようにして30分間加熱して行なった
Next, the above-mentioned mixture of blast furnace slag, limestone, silica stone and iron ore is transferred to the rotary kiln 5 by the charger 7.
and fired. In the above firing, a flame is created using heavy oil as fuel using burner 8, and the oxygen partial pressure of the combustion gas is 5.
An air flow of 0 torr is passed through the rotary kiln 5, and the temperature distribution of the raw material in the rotary kiln 5 is t ooo ℃~
The test was carried out by heating to 1500° C. for 30 minutes.

上述の操作で得られた焼成物(セメント鉱物)をロータ
リーキルン5に連続して設けられた冷却装置9にて冷却
し、ポルトランドセメント製造用の焼塊2.86トンを
得た。
The fired product (cement mineral) obtained in the above-described operation was cooled in a cooling device 9 provided continuously to the rotary kiln 5 to obtain 2.86 tons of fired ingots for producing Portland cement.

上述のセメント焼塊を製造するために要した熱量は、該
焼塊lトンについて、62,5万キロカロリーであった
The amount of heat required to produce the above-mentioned cement ingot was 625,000 kilocalories per ton of the ingot.

上述のセメント焼塊を用いたポルトランドセメントは、
JIS  R5201に規定された試験の結果、モルタ
ル圧縮強度388 k g f / c rn”(28
日)を示した。
Portland cement using the above-mentioned baked cement ingot is
As a result of the test specified in JIS R5201, the mortar compressive strength was 388 kg f/c rn" (28
day).

[比較例1] 実施例1に用いた高炉スラグから、常法に従って徐冷ス
ラグを製造した。
[Comparative Example 1] An air-cooled slag was produced from the blast furnace slag used in Example 1 according to a conventional method.

上記徐冷スラグ1トンに対して、実施例1と同量の石灰
石、珪石および鉄鉱石の粉末を添加し、混合した。上記
混合物を実施例1で用いたものと同じロータリキルンの
プレヒータ一部に投入して予熱し、混合槽にて高炉スラ
グ粉粒体と混合することなく直接ロータリーキルンに供
給し、実施例1と同じ焼成条件にて焼成し、続いて冷却
することにより、ポルトランドセメント製造用の焼塊を
得た。上述の焼成の際に、焼成キルンの窯尻に硫酸塩の
融着がみられ、長期の運転が困難な状況であった。
The same amounts of limestone, silica stone, and iron ore powder as in Example 1 were added to 1 ton of the above slowly cooled slag and mixed. The above mixture was charged into a part of the preheater of the same rotary kiln used in Example 1 to preheat it, and then directly supplied to the rotary kiln without being mixed with the blast furnace slag powder in the mixing tank. By firing under the firing conditions and subsequently cooling, a fired ingot for producing Portland cement was obtained. During the above-mentioned firing, sulfate was observed to adhere to the bottom of the kiln, making long-term operation difficult.

上述の焼塊を製造するために要した熱量は、該焼塊1ト
ンについて、66.6万キロカロリーであった。
The amount of heat required to produce the above-mentioned baked ingot was 666,000 kilocalories per ton of the baked ingot.

また、上記で得られたセメント焼塊は硫黄酸化物の含有
量が高< (So、0.96%)、品質的に劣っており
、該セメント焼塊を用いたポルトランドセメントは、J
IS  R5201に規定された試験の結果、モルタル
圧縮強度321kgf/Cゴ(28日)であった。
In addition, the baked cement ingot obtained above has a high content of sulfur oxides (So, 0.96%) and is inferior in quality.
As a result of the test specified in IS R5201, the mortar compressive strength was 321 kgf/Cgo (28 days).

[所要熱量の評価] 通常のセメント焼塊の製造に要する熱量は、予熱炉付サ
スペンションプレヒーター付ロータリーキルンで約80
万キロカロリーである。したがフて、高炉スラグを主原
料に使用することにより、現状のセメント焼成と比較し
て大幅に所要熱量を低減でき、本発明の製造方法を用い
ることによりさらに所要熱量を低減することができる。
[Evaluation of the amount of heat required] The amount of heat required to produce a normal cement ingot is approximately 80
It's 10,000 kilocalories. Therefore, by using blast furnace slag as the main raw material, the required amount of heat can be significantly reduced compared to the current cement firing method, and by using the production method of the present invention, the required amount of heat can be further reduced. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明に使用するロータリーキルンとその付
属装置の一実施態様の概念図である。 1:高炉スラグ吹製装置、2:混合槽、3:ブレヒータ
一部、4:サイクロン、5:ロータリーキルン、6:仮
焼炉、 7:チャージャー 8:バーナー 9:冷却装置。 特許出願人  宇部興産株式会社 代 理 人  弁理士 柳川泰男
FIG. 1 is a conceptual diagram of an embodiment of a rotary kiln and its auxiliary equipment used in the present invention. 1: Blast furnace slag blowing device, 2: Mixing tank, 3: Part of breheater, 4: Cyclone, 5: Rotary kiln, 6: Calciner, 7: Charger 8: Burner 9: Cooling device. Patent applicant Representative of Ube Industries Co., Ltd. Patent attorney Yasuo Yanagawa

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1。金属の精錬工程で高温状態にて副生したスラグを該
スラグの温度を600℃以上に維持した状態で、セメン
ト焼塊原料を添加、混合して、得られた混合物を焼成し
たのち、冷却することを特徴とするセメント焼塊の製造
方法。
1. Slag produced as a by-product at high temperatures in the metal refining process is maintained at a temperature of 600°C or higher, and cement sintered ingot raw materials are added and mixed, the resulting mixture is fired, and then cooled. A method for producing a baked cement ingot, characterized by the following.
JP1012268A 1989-01-20 1989-01-20 Production of cement clinker Pending JPH02192440A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6709510B1 (en) 2002-11-19 2004-03-23 Texas Industries, Inc. Process for using mill scale in cement clinker production
WO2006113575A3 (en) * 2005-04-18 2008-02-07 Buzzi Unicem Usa Inc Improved slag cement

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